JP2001046362A - Ｘ線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない設置面積で被検体を透視あるいは撮影
する時の撮像域を拡大させることが可能なＸ線装置を提
供すること。 【解決手段】 円弧状に伸びた支持部材の一端にＸ線を
被検体に放射状に照射するＸ線源が設けられ、他端に前
記被検体のＸ線像を撮像する受像手段が設けられて撮像
系が形成されており、該撮像系を前記支持部材の支持点
に設けられた回転手段で片持ちに支持するＸ線装置にお
いて、前記支持部材の両端部に前記Ｘ線源及び受像手段
を前記支持点から遠ざかる方向に移動させる伸長手段を
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線装置に関し、
特に、ＩＶＲ（Interventional Radiology）と呼ばれる
治療法に好適なＣアーム形支持装置を有する循環器Ｘ線
診断装置に適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線装置としては、例えば、Ｃ字
形アーム（円弧状アーム）の一端にＸ線源が取り付けら
れ、他端にはＸ線検出器がＸ線源と対向配置するように
取り付けられた循環器Ｘ線診断装置があった。このＣ字
形アームは、ホルダと称されるスライド機構にスライド
可能に取り付けられていた。ホルダは、床面に固定され
た基台に一端が回転可能に支持されていた。したがっ
て、従来の循環器Ｘ線診断装置は、Ｃ字形アームの欠落
側すなわちＸ線源とＸ線検出器とからなる撮像系が取り
付けられている側から天板に載置された被検体を挟み込
むようにして、被検体の撮像を行う構成となっていた。

【０００３】従来の循環器Ｘ線診断装置として、特に、
被検体の体軸方向すなわち被検体の頭部側もしくは足部
側からＣ字形アームを差し込むタイプの循環器Ｘ線診断
装置は、主として、被検体の頭部から胸部にかけての診
断あるいは治療に好適であった。このタイプの循環器Ｘ
線診断装置では、被検体の頭部側から支持アームを差し
込み、支持アームを回転可能に支持する回転手段を回転
軸の周りに回転させる、あるいは、Ｃ字形アームをその
形状に沿ってスライド移動させることによって、撮像系
と被検体とがなす角度を任意に変化させ、所望の角度か
らのＸ線像を撮像していた。このように、従来の循環器
Ｘ線診断装置では、基台に対する支持アームの回転と、
該支持アームに対するＣ字型アームのスライド移動とに
よって、Ｃ字型アームの端部に配置された撮像系の被検
体に対する角度を３次元に移動させ、種々の方向からの
Ｘ線像の撮像を可能としていた。

【０００４】一方、近年の医療技術の進歩に伴い、ＩＶ
Ｒに代表されるように治療においても、循環器Ｘ線診断
装置が使用されるようになっている。ＩＶＲは、Ｘ線透
視下において、先端に様々な治療器具を取り付けたカテ
ーテルを被検体の血管や臓器に挿入して手術を行うもの
であり、従来では開腹手術が必要な治療であっても、Ｉ
ＶＲを行うことによって、開腹手術を行うことなく治療
を行うことができるので、近年、急速に普及している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。従来
のＩＶＲでは、検者は手術に先立ちＸ線ＣＴ装置で撮像
した三次元的Ｘ線像に基づいて治療対象部位の位置や形
状を確認し、この三次元的Ｘ線像によって得られた位置
や形状と循環器Ｘ線診断装置で透視される二次元Ｘ線像
とに基づいて手術を行っていた。また、検者は手術後の
治療対象部位の確認においてもＸ線ＣＴ装置を用いてい
た。しかしながら、循環器Ｘ線診断装置とＸ線ＣＴ装置
とを併用した方法では、ＩＶＲ中において得られる情報
は、循環器Ｘ線診断装置によって得られる二次元の情報
のみとなるので、検者は手術中における治療対象部位の
位置や形状、あるいは、治療対象部位とカテーテルの先
端に取り付けた治療器具との位置関係等の情報を直感的
に把握することができないという問題があった。

【０００６】この問題を解決する方法として、被検体の
体軸方向からＣ字形アームを差し込むタイプの循環器Ｘ
線診断装置において、被検体の頭部側からＣ字形アーム
を差し込み、このＣ字形アームを回転手段の回転軸等を
中心として被検体の周囲に回転させることによって被検
体のＸ線像を撮像し、そのＸ線像から被検体の三次元的
Ｘ線像を再構成する方法が提案されている。

【０００７】しかしながら、ＩＶＲでは腸骨動脈からカ
テーテルを挿入し心臓の治療を行う場合等のように、カ
テーテルの挿入個所と治療個所とが大きく離れている場
合があった。このような場合には、従来の被検体の体軸
方向からＣ字形アームを差し込むタイプの循環器Ｘ線診
断装置では、カテーテルの先端部分を検査部位として撮
像していく途中において、Ｃ字型アームが被検体の頭部
あるいは足部に接触してしまうために、使用することが
できなかった。

【０００８】この問題を解決する方法としては、Ｃ字型
アームの径を大きくすることも考えられるが、Ｃ字型ア
ームの径を大きくした場合には、Ｃ字型アームのスライ
ド移動及び回転動作時の回転中心が高くなってしまうと
いう問題があった。Ｃ字型アームの径を大きくした場
合、被検体の検査部位の位置も回転中心の位置にあわせ
るために被検体を載せる天板位置も高くする必要が生
じ、ＩＶＲを行う術者の操作性が大きく低下してしまう
という問題があった。さらには、日本人等のように比較
的背が低い術者が使用する場合には、比較的長時間を要
するＩＶＲを無理な姿勢で行わなければならず、術者に
大きな負担をかけてしまうという問題があった。

【０００９】また、略Ｌ字型に形成した支持アームの一
端を回転手段に固定し、他端でＣ字型アームを支持する
ことによって、回転手段の回転軸からＣ字型アームをず
らしたタイプの循環器Ｘ線診断装置を用いることが考え
られる。しかしながら、このタイプの循環器Ｘ線診断装
置では、被検体の全周方向からのＸ線像の撮像を行うた
めにＣ字型アームを連続回転させた場合における回転部
分が増えることとなるので、被検体に不快感を与えてし
まうという問題があった。

【００１０】本発明の目的は、少ない設置面積で被検体
を透視あるいは撮影する時の撮像域を拡大させることが
可能なＸ線装置を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、ＩＶＲ中における三
次元的Ｘ線像の撮像域を拡大させることが可能なＸ線装
置を提供することにある。

【００１２】本発明のその他の目的は、術者の負担を増
加させることなく被検体を透視あるいは撮影する時の撮
像域を拡大させることが可能なＸ線装置を提供すること
にある。

【００１３】本発明のその他の目的は、診断効率を向上
させることが可能なＸ線装置を提供することにある。

【００１４】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１６】（１）円弧状に伸びた支持部材の一端にＸ
線を被検体に放射状に照射するＸ線源が設けられ、他端
に前記被検体のＸ線像を撮像する受像手段が設けられて
撮像系が形成されており、該撮像系を前記支持部材の支
持点に設けられた回転手段で片持ちに支持するＸ線装置
において、前記支持部材の両端部に、前記Ｘ線源及び受
像手段を前記支持点から遠ざかる方向に移動させる伸長
手段を備えた。

【００１７】（２）前述した（１）に記載のＸ線装置に
おいて、前記支持部材の形状に沿って前記撮像系を移動
させた時の該撮像系の移動量及び／又は前記伸長手段を
伸長させて前記Ｘ線源と受像手段とを移動させたときの
該伸長手段の移動量に基づいて、前記撮像系と被検体と
の相対的な位置を補正する補正手段を備えた。

【００１８】（３）前述した（２）に記載のＸ線装置に
おいて、前記被検体を撮像位置に設定する設定手段が設
けられ、前記補正手段は、該設定手段を前記回転手段の
中心軸方向と垂直及び／又は水平をなす方向に移動させ
る手段と、前記回転手段の中心軸と垂直をなす方向に前
記撮像系を移動させる手段とを備えた。

【００１９】（４）前述した（２）もしくは（３）に記
載のＸ線装置において、前記補正手段は、前記回転手段
の回転軸と前記支持部材の形状に沿って前記撮像系を移
動させた時の回転軸との交点が、前記被検体に設定した
位置となるように前記撮像系と被検体との相対的な位置
を補正する。

【００２０】（５）前述した（１）乃至（４）の内の何
れかに記載のＸ線装置において、前記支持部材の両端部
には、前記Ｘ線源及び受像手段を前記支持部材の接線方
向に移動させる伸長手段が備えられた。

【００２１】（６）前述した（１）乃至（５）の内の何
れかに記載のＸ線装置において、前記回転手段は、前記
被検体の体軸方向に配置される。

【００２２】前述した（１）〜（６）の手段によれば、
本願発明のＸ線装置では、Ｃ字型アームの両端に伸長手
段を配置し、該伸長手段を介してＸ線源あるいは受像手
段を支持する構成とし、伸長手段の伸長方向すなわちＸ
線源及び受像手段の移動方向を支持点から遠ざかる方向
に移動させることによって、Ｃ字型アームの半径を大き
くすることなく、被検体の頭部側からＣ字型アームを差
し入れた場合であっても、頭頂部分から撮像領域に至る
までの距離を大きくすることが可能となるので、少ない
設置面積で被検体を透視あるいは撮影する時の撮像域を
拡大させることができる。その結果、ＩＶＲ中における
三次元的Ｘ線像の撮像域を拡大させることができる。さ
らには、被検体を透視あるいは撮影する時の撮像域を拡
大させることができるので、被検体の体位を入れ替える
ことなく所望の検査部位の透視あるいは撮影及び三次元
的Ｘ線像の再構成を行うことができるので、診断効率
（治療効率）を向上させることができる。

【００２３】また、本願発明のＸ線装置では、Ｃ字型ア
ームの両端部分に配置した伸長手段を介して撮像系を固
定するのみとなるので、術者に負担を掛けることなく被
検体を透視あるいは撮影するときの撮像域及び三次元的
Ｘ線像の再構成像域を拡大させることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。

【００２５】（実施の形態１） 《全体構成》図１は本発明の実施の形態１のＸ線装置の
概略構成を説明するための図であり、１０１はＸ線源、
１０２は第１の伸長手段、１０３はＣ字型アーム、１０
４は撮像手段（受像手段）、１０５は第２の伸長手段、
１０６はホルダ、１０７は支柱、１０８は回転手段、１
０９は被検体、１１０は天板、１１１は回転中心軸、１
１２は照射中心軸、１１３はアイソセンタ、１１４は伸
長時の照射中心軸を示す。Ｘ，Ｙ，ＺはそれぞれＸ軸、
Ｙ軸及びＺ軸を示す。また、Ｓ１，Ｓ２は、それぞれＸ
線源１０１の焦点と、撮像手段１０４の撮像面の中心と
を結ぶ周知の照射中心軸を示しており、特に、Ｓ１は第
１及び第２の伸長手段１０２，１０５を縮めた時の照射
中心軸１１２の位置を示し、Ｓ２は第１及び第２の伸長
手段１０２，１０５を伸ばした時の照射中心軸１１４の
位置を示す。ただし、実施の形態１のＸ線装置は、第１
及び第２の伸長手段１０２，１０５を除く他の構成は従
来のＸ線装置と同様となる。

【００２６】図１において、Ｘ線源１０１は被検体１０
９に放射状のＸ線ビームを照射する周知のＸ線源であ
り、第１の伸長手段１０２の支持腕に固定されている。

【００２７】第１の伸長手段１０２はＣ字型アーム１０
３に固定される基台部分と、該基台部分に伸長可能に配
置されＸ線源１０１に固定される支持腕とから構成され
ている。また、第１の伸長手段１０２は、図示しない操
作卓からの伸長指示に基づいて、Ｃ字型アーム１０３に
対するＸ線源１０１の取り付け位置をＸ軸方向に移動さ
せる。なお、第１及び第２の伸長手段１０２，１０５の
詳細構成については、後述する。

【００２８】Ｃ字型アーム１０３は、一端にＸ線源１０
１が配置された第１の伸長手段１０２が取り付けられ、
他端に撮像手段１０４が配置された第２の伸長手段１０
５が取り付けられた半径Ｒを有する周知の円弧状アーム
であり、ホルダ１０６によって支持される。また、Ｃ字
型アーム１０３をその形状に沿って移動（スライド）さ
せた時の回転中心軸は、アイソセンタ１１３である。

【００２９】撮像手段１０４は、例えば、周知のＸ線
Ｉ．Ｉ．とテレビカメラとからなる２次元検出器であ
り、Ｘ線源１０１と対抗配置されている。従って、天板
１１０に設定された被検体を透過した２次元のＸ線像を
検出し、電気信号に変換して後述するＡ／Ｄ変換手段に
出力する。また、実施の形態１では、Ｃ字型アーム１０
３の一端に配置されたＸ線源１０１と、他端に配置され
た撮像手段１０４とで撮影系（撮像系）が構成されてい
る。ただし、撮像手段１０４は、例えば、ＴＦＴ型の周
知のフラットパネル型のＸ線検出器等でもよいことはい
うまでもない。

【００３０】第２の伸長手段１０５はＣ字型アーム１０
３に固定される基台部分と、該基台部分に伸長可能に配
置され撮像手段１０４に固定される支持腕とから構成さ
れている。また、第２の伸長手段１０５は、第１の伸長
手段１０２と同様に、図示しない操作卓からの伸長指示
に基づいて、Ｃ字型アーム１０３に対する撮像手段１０
４の取り付け位置をＸ軸方向に移動させる。

【００３１】ホルダ１０６は、一端側でＣ字型アーム１
０３をその形状に沿って移動可能に保持する移動機構を
有し、他端側が支柱１０７に回転可能に支持される。

【００３２】支柱１０７は、Ｃ字型アーム１０３を回転
可能に支持する回転手段１０８を有する周知の基台であ
り、実施の形態１においては、天板１１０に設定した被
検体１０９の体軸方向となるＸ軸方向に配置される。ま
た、支柱１０７の回転手段１０８は、Ｃ字型アーム１０
３を回転中心軸１１１の周りすなわち被検体１０９の周
囲３６０度に回転可能である。また、回転手段１０８
は、回転中心軸１１１がアイソセンタ１１３を通るよう
に設定されている。なお、回転手段１０８の回転量は３
６０度に限定されるものでないことはいうまでもない。

【００３３】図１から明らかなように、実施の形態１の
Ｘ線装置は、床面に立設された支柱１０７に配置された
回転手段１０８にホルダ１０６が固定されている。この
ホルダ１０６には、Ｃ字型アーム１０３がアーム形状に
沿ってスライド可能に支持されている。このとき、回転
手段１０８の回転中心軸と、ホルダ１０６に沿ってＣ字
型アーム１０３をスライドさせた時の回転中心とが、ア
イソセンタ１１３で一致するように構成されている。さ
らには、実施の形態１のＸ線装置では、第１及び第２の
伸長手段１０２，１０５をＳ１で示す基準位置に位置さ
せた場合には、照射中心軸１１２がアイソセンタ１１３
を通るように、撮影系は配置されている。従って、第１
及び第２の伸長手段１０２，１０５を基準位置に位置さ
せた場合の計測では、従来のＸ線装置と同様の計測を行
うことができる。

【００３４】ここで、例えば、図示しない操作卓から第
１及び第２の伸長手段１０２，１０５の伸長指示となる
撮影系の移動指示を与えた場合、実施の形態１のＸ線装
置では、基準位置Ｓ１に位置する撮影系の照射中心軸１
１２が、伸長位置Ｓ２に位置する照射中心軸１１４の位
置にまで移動することとなる。すなわち、図１に示すよ
うに、回転中心軸１１１と基準位置Ｓ１での照射中心軸
１１２とが直行するようにＣ字型アーム１０３を設定
し、被検体１０９の頭部方向からＣ字型アーム１０３を
差し入れた場合には、撮影系を伸長位置Ｓ２にまで伸長
させることによって、より足部に近い位置まで撮影する
ことができるようになる。このように、実施の形態１の
Ｘ線装置では、Ｃ字型アーム１０３の端部にそれぞれ配
置した第１及び第２の伸長手段１０２，１０５を介し
て、Ｘ線源１０１及び撮像手段１０４を配置する構成と
なっているので、例えば、半径ＲのＣ字型アーム１０３
であっても、半径Ｒを越えた範囲を撮像領域とすること
が可能となるので、少ない設置面積で被検体１０９の撮
像域を拡大させることができる。その結果、撮像領域が
大きくなった場合であっても、被検体１０９の体位を入
れ替え等を行うことなく所望の領域の撮影を行うことが
可能となるので、診断効率（あるいは、治療効率）を向
上させることができる。

【００３５】このとき、回転手段１０８を回転させなが
ら被検体１０９のＸ線像を撮像することによって、断層
像あるいは三次元像を再構成することができるので、Ｉ
ＶＲ中における断層像あるいは三次元的Ｘ線像の撮像域
を拡大させることができる。従って、診断効率（あるい
は、治療効率）を向上させることができる。

【００３６】図２は本実施の形態１のＸ線装置の制御部
および画像処理部の機能ブロック構成を説明するための
図であり、２００は透視撮影画像処理部、２１０は三次
元的撮影画像処理部、２２０は制御部、２０１はＡ／Ｄ
変換手段、２０２は画像処理手段、２０３はフレームメ
モリ、２０４は表示階調処理手段、２０５はＤ／Ａ変換
手段、２０６は表示手段、２０７は切り換え手段、２１
１はデータ収集手段、２１２は前処理手段、２１３はコ
ンボルバ、２１４は逆投影手段、２１５はイメージメモ
リ、２１６は画像変換手段、２２１はＸ線制御手段、２
２２はシステムコントローラ、２２３は操作手段、２２
４は第１のスライドモータ制御手段、２２５は第１のス
ライドモータ、２２６は第２のスライドモータ制御手
段、２２７は第２のスライドモータを示す。ただし、実
施の形態１のＸ線装置において、透視撮影画像処理部２
００及び三次元的撮影画像処理部２１０は、従来の透視
撮影画像処理部及び三次元的撮影画像処理部と同様の構
成となるので、以下の説明では、従来と構成が異なる制
御部２２０について詳細に説明する。

【００３７】図２において、Ｘ線制御手段２２１はＸ線
源１０１を駆動電圧・電流を生成し供給する周知のＸ線
制御手段であり、システムコントローラ２２２からの制
御信号に基づいて制御される。

【００３８】システムコントローラ２２２は、操作手段
２２３から入力された撮影モードに基づいて、切り換え
手段２０７を制御してＸ線検出器１０２で撮像されたＸ
線像の表示モードを制御する。また、システムコントロ
ーラ２２２は、操作手段２２３から入力されたＸ線源１
０１及び撮像手段１０４の移動指示に従った制御信号
を、第１のスライドモータ制御手段２２４及び第２のス
ライドモータ制御手段２２６に出力する。

【００３９】第１のスライドモータ制御手段２２４は、
システムコントローラ２２２から入力された制御信号に
基づいて、第１のスライドモータ２２５に駆動電力を供
給する手段である。例えば、第１のスライドモータ２２
５に図示しない周知のパルスエンコーダが取り付けられ
おり、第１のスライドモータ制御手段２２４は該パルス
エンコーダから出力されるパルス数からＸ線源１０１の
位置を算出し、該Ｘ線源１０１を所望の位置に移動させ
る駆動電力を制御する。

【００４０】第１のスライドモータ２２５は、例えば、
周知のステッピングモータからなり、第１の伸長手段の
支持腕の伸長量（送り出し量）を制御しＸ線源１０１の
位置を基準位置Ｓ１から最大送り出し位置Ｓ２の間に移
動させる。

【００４１】第２のスライドモータ制御手段２２６は、
第１のスライドモータ制御手段２２４と同様の構成であ
り、システムコントローラ２２２から入力された制御信
号に基づいて、第２のスライドモータ２２７に駆動電力
を供給する手段である。第２のスライドモータ制御手段
２２６では、例えば、第２のスライドモータ２２７に取
り付けられた図示しないパルスエンコーダから出力され
るパルス数から撮像手段１０４の位置を算出し、該撮像
手段１０４を所望の位置に移動させる駆動電力を制御す
る。

【００４２】第２のスライドモータ２２７は、第１のス
ライドモータ２２５と同様にステッピングモータからな
り、第２の伸長手段の支持腕の伸長量（送り出し量）を
制御し撮像手段１０４の位置を基準位置Ｓ１から最大送
り出し位置Ｓ２の間に移動させる。

【００４３】次に、図３に実施の形態１のＸ線装置によ
る基準位置での撮像動作を説明するための図を、図４に
実施の形態１のＸ線装置による伸長位置での撮像動作を
説明するための図を示し、以下、図２〜４に基づいて、
図１に示す実施の形態１のＸ線装置における透視撮影モ
ード時（循環器Ｘ線検査時）及び三次元画像撮影時の動
作を説明する。ただし、図３及び図４の（ａ）は被検体
と撮像領域との位置関係を説明するための被検体の上面
図であり、図３及び図４の（ｂ）は被検体と撮影系との
位置関係を説明するための側面図である。

【００４４】透視撮影モード時には、まず、操作手段２
２３から入力された伸長指示並びにＣ字形アーム回転指
示及びスライド指示等に基づいて、システムコントロー
ラ２２２は第１及び第２のスライドモータ制御手段２２
４，２２６、図示しないスライド制御手段、並びに図示
しない回転制御手段に対して動作を指示するための制御
信号を出力する。ただし、スライド制御手段はホルダ１
０６に対してＣ字型アーム１０３をその形状に沿って移
動制御する周知の手段であり、回転制御手段は回転手段
１０８の回転量及び回転方向を制御する周知の手段であ
る。

【００４５】システムコントローラ２２２から動作指示
を受けたシステムコントローラ２２２は第１及び第２の
スライドモータ制御手段２２４，２２６、スライド制御
手段、並びに図示しない回転制御手段は、それぞれが接
続される第１及び第２のスライドモータ２２５，２２
７、図示しないスライドモータ、並びに回転手段１０８
を駆動し、指示された位置および角度に撮像系を設定す
る。

【００４６】次に、操作手段２２３から投影開始が指示
されると、システムコントローラ２２２はＸ線制御手段
２２１にＸ線源１０１の駆動を指示すると共に、切り換
え手段２０７の出力を透視撮影画像処理部２００の側に
切り換える。

【００４７】Ｘ線源１０１から照射されたＸ線ビームは
天板１１０に設定された被検体１０９を透過しＸ線検出
器１０４に二次元Ｘ線像として検出（撮像）される。Ｘ
線検出器１０４で撮像されたＸ線像は、アナログの電気
信号として出力され、切り換え手段２０７を介してＡ／
Ｄ変換手段２０１でデジタルの二次元Ｘ線像すなわち投
影データに変換される。この投影データは、画像処理手
段２０２に接続されるフレームメモリ２０３に順次格納
される。画像処理手段２０２はフレームメモリ２０３に
格納された投影データを１画面分づつ順次読み出し、コ
ントラスト補正およびガンマ特性変換等の画像処理を行
った後に、画像処理後の投影データを表示階調処理手段
２０４に出力する。表示階調処理手段２０４は、入力さ
れた投影データに対して周知の階調補正を行いＤ／Ａ変
換手段２０５に出力し、該Ｄ／Ａ変換手段２０５でアナ
ログの電気信号であるビデオ信号に変換され、表示手段
２０６の画面上に二次元投影像として表示される。以上
に説明した動作を順次実行することによって、投影像の
表示を行う。

【００４８】一方、三次元画像撮影時には、まず、シス
テムコントローラ２２２の指示に基づいて、第１及び第
２のスライドモータ制御手段は第１及び第２のスライド
モータ２２５，２２７を制御し、Ｘ線源１０１及び撮像
手段１０４を所定位置に移動させる。また、図示しない
スライド制御手段は、システムコントローラ２２２の指
示に基づいて、Ｃ字型アーム１０３のスライド位置を照
射中心軸と回転中心軸１１１とが直交する位置に設定す
る。回転制御手段は、例えば、Ｃ字型アーム１０３の位
置を回転開始位置である撮像手段１０４が真横となる位
置に設定する。

【００４９】次に、操作手段２２３から投影開始が指示
されると、システムコントローラ２２２は、Ｘ線制御手
段２２１にはＸ線源１０１への駆動電力の供給を、回転
手段１０８にはＣ字型アーム１０３の回転を指示すると
共に、切り換え手段２０７の出力を三次元的撮影画像処
理部２１０の側への出力に切り換え指示する。

【００５０】Ｘ線源１０１から照射されたＸ線ビーム
は、被検体１０９を透過し撮像手段１０４に二次元Ｘ線
像として検出（撮像）される。撮像手段１０４で検出さ
れたＸ線像は、アナログの電気信号として切り換え手段
２０７を介してデータ収集手段２１１に出力され、デー
タ収集手段２１１の図示しないＡ／Ｄ変換手段で投影デ
ータに変換された後に、図示しない記憶手段に格納され
る。

【００５１】このとき、Ｘ線源１０１及び撮像手段１０
４が基準位置Ｓ１に設定されている場合には、図３の
（ａ）に示すように、被検体１０９の足元から距離Ｌ２
の位置をＸ線ビームの照射視野の中心とした領域が撮像
領域となる。すなわち、図３の（ｂ）に示すように、Ｃ
字型アーム１０３の半径ＲからＣ字型アーム１０３上の
回転中心軸部分と被検体１０９の頭頂部分との距離Ｌ４
を減算した領域までが、天板１１０のＸ軸方向の移動に
よって撮像することが可能な領域となる。

【００５２】一方、Ｘ線源１０１及び撮像手段１０４が
伸長位置Ｓ２に設定されている場合には、図４の（ａ）
に示すように、撮影系が基準位置Ｓ１から距離Ｌだけ被
検体１０９の足元側に移動されることとなり、被検体１
０９の足元から距離Ｌ３の位置をＸ線ビームの照射視野
の中心とした領域が撮像領域となる。すなわち、図４の
（ｂ）に示すように、Ｃ字型アーム１０３の半径Ｒから
Ｃ字型アーム１０３上の回転中心軸部分と被検体１０９
の頭頂部分との距離Ｌ４を減算した領域に距離Ｌを加算
した領域までが、天板１１０のＸ軸方向の移動によって
撮像することが可能な領域となる。

【００５３】記憶手段に格納された投影データは、前処
理手段２１２で、ゲイン補正、オフセット補正、ガンマ
補正、画像歪み補正、対数変換および感度むら補正等の
前処理が施された後に、コンボルバ２１３に出力され
る。前処理後の投影データは、コンボルバ２１３でボケ
を修正された後に、逆投影手段２１４で逆投影演算が施
されイメージメモリ２１５に三次元像が生成される。こ
の三次元像は、画像変換手段２１６の三次元Ｘ線像生成
手段によって、平面像である三次元的吸収分布像に変換
するためボリュームレンダリング処理あるいは最大値投
影処理等を施されて三次元的吸収分布像に変換された後
に、レベル変換手段によってＸ線吸収係数の分布データ
を人間の目で識別可能な濃淡レベルの画像に変換され、
表示手段２０６の表示画面上に三次元的Ｘ線像として表
示される。

【００５４】《第１及び第２の伸長手段の詳細構成》図
５は実施の形態１のＸ線装置における第２の伸長手段の
詳細構成を説明するための図であり、図６は図５に示す
Ａ−Ａ線での縦断面図である。ただし、第１及び第２の
伸長手段１０２，１０５は、撮影系を支持する支持部材
の形状を除く他の構成は同じとなるので、以下の説明で
は、撮像手段を支持する第２の伸長手段１０５の構成に
ついてのみ詳細に説明する。

【００５５】図５及び図６において、５０１は外枠、５
０２は内枠、５０３はラック、５０４はリニアガイドブ
ロック、５０５はモータブラケット、５０６はピニオン
ギア、５０７は前後動枠、５０８は支持部材、５０９は
リニアガイドレールを示す。

【００５６】図５に示すように、実施の形態１のＸ線装
置では、Ｃ字型アーム１０３の他端に外枠５０１が取り
付けられている。この外枠５０１は筒状に形成されてお
り、この外枠５０１の内側に内枠５０２が一端側から差
し込まれている。内枠５０２の他端には前後動枠５０７
が配置されており、この前後動枠５０７に取り付けられ
た支持部材５０８で撮像手段１０４を支持する構成とな
っている。このとき、実施の形態１の第２の伸長手段１
０５では、三次元画像撮影時における内枠５０２のスラ
イド方向が回転中心軸１１１の方向（Ｘ軸方向）となる
ように設定されているので、回転撮影時におけるＹＺ面
内におけるＣ字型アーム１０３の描く軌跡を増加させる
ことなく、回転中心軸１１１の方向への撮像領域を拡大
させることが可能となる。

【００５７】図６から明らかなように、実施の形態１の
第２の伸長手段１０５では、外枠５０１の外側すなわち
外周面にモータブラケット５０５が取り付けられてお
り、このモータブラケット５０５によって第２のスライ
ドモータ２２７が外枠５０１に固定されている。第２の
スライドモータ２２７の回転軸は、外枠５０１に設けた
孔から内側に向けて配置されており、この回転軸にピニ
オンギア５０６が取り付けられている。一方、外枠５０
１の内側すなわち対向する内周面には、リニアガイドブ
ロック５０４がそれぞれ取り付けられている。それぞれ
のリニアガイドブロック５０４が対向する面には、外枠
５０１の延在方向と同一方向の溝が形成されている。

【００５８】一方、内枠５０２の外周面の内で、対向す
る２つの辺にはリニアガイドブロック５０４に形成され
た溝に沿ってスライド可能に形成されたリニアガイドレ
ール５０９が取り付けられている。また、残る２辺の内
の一方の辺には、ラック５０３が取り付けられており、
このラック５０３にピニオンギア５０６に嵌合するギア
が形成されている。

【００５９】従って、実施の形態１の第２の伸長手段１
０５では、第２のスライドモータ２２７を正転あるいは
反転駆動することによって、第２の伸長手段１０５の伸
長量を任意に設定することが可能となる。

【００６０】このように第１及び第２の伸長手段１０
２，１０５を構成することによって、特に、二次元画像
撮影時におけるＣ字型アーム１０３の回転に伴う撮影系
のブレを防止することが可能となるので、再構成によっ
て得られる断層像あるいは三次元像の画質低下を防止す
ることが可能となる。

【００６１】以上説明したように、実施の形態１のＸ線
装置では、Ｃ字型アーム１０３の両端に第１の伸長手段
１０２あるいは第２の伸長手段１０５を配置し、該第１
及び第２の伸長手段１０２，１０５を介してＸ線源１０
１あるいは撮像手段１０４を支持する構成とし、第１及
び第２の伸長手段１０２，１０５の伸長方向すなわちＸ
線源１０１及び撮像手段１０４の移動方向をＸ軸方向に
設定することによって、Ｃ字型アーム１０３の半径Ｒを
大きくすることなく、被検体１０９の頭部側からＣ字型
アーム１０３を差し入れた場合であっても、頭頂部分か
ら撮像領域に至るまでの距離を大きくすることが可能と
なるので、少ない設置面積で被検体１０９の撮像領域を
拡大させることができる。その結果、ＩＶＲ中における
三次元的Ｘ線像の撮像域を拡大させることができる。

【００６２】また、実施の形態１のＸ線装置では、Ｃ字
型アーム１０３の両端部分に配置した第１あるいは第２
の伸長手段１０２，１０５を介して撮影系を固定するの
みとなるので、術者に負担を掛けることなく被検体１０
９を透視あるいは撮影するときの撮像域及び三次元的Ｘ
線像の再構成像域を拡大させることができる。さらに
は、Ｘ線像の撮像中における図示しない検者と被検体１
０９との視界を遮ることなく計測を行うことができの
で、検者は被検体の容体変化に迅速に対応することがで
きる。

【００６３】（実施の形態２）図７は実施の形態２のＸ
線装置の概略構成を説明するための図であり、７０１は
移動量演算手段、７０２は天板モータ制御手段、７０３
は天板モータを示す。ただし、以下の説明では、実施の
形態１のＸ線装置と構成が異なる制御部２２０について
のみ説明する。

【００６４】図７において、移動量演算手段７０１は、
例えば、Ｘ線装置を構成する情報処理装置上で動作する
プログラムによって実現可能であり、システムコントロ
ーラ２２２から入力される第１及び第２の伸長手段１０
２，１０５の伸長量、ホルダ１０６に対するＣ字型アー
ム１０３のスライド量、並びに回転手段１０８の回転角
度に基づいて、伸長位置におけるアイソセンタ相当位置
８０２のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向の移動量を計算し、そ
の計算結果に基づいて、天板１１０の位置を補正するた
めの移動制御信号を天板モータ制御手段７０２に出力す
る手段である。

【００６５】天板モータ制御手段７０２は、移動指示に
基づいて天板１１０をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動さ
せるための駆動電力を供給すると共に、天板モータ７０
３からの位置情報に基づいて駆動電力を制御する手段で
ある。

【００６６】天板モータ７０３は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸
及びＺ軸の各方向に対応した周知のモータから構成され
ており、天板モータ制御手段７０２から供給される駆動
電力で駆動され、天板１１０をアイソセンタ相当位置８
０２のずれ量分だけ移動させる。

【００６７】次に、図８にＣ字型アーム１０３をホルダ
１０６に沿って反時計回りにスライドさせた時の被検体
とアイソセンタ相当位置の移動量との位置関係を説明す
るための図を、図９にＣ字型アーム１０３をホルダ１０
６に沿って時計回りにスライドさせた時の被検体とアイ
ソセンタ相当位置の移動量との位置関係を説明するため
の図を示し、以下、図８及び図９に基づいて、実施の形
態２のＸ線装置の動作を説明する。ただし、図８及び図
９における８０１は検査部位を、８０２はアイソセンタ
相当位置を示す。また、図８及び図９に示すＣ字型アー
ム１０３の移動では、回転手段１０８の回転角は基準と
なる回転角の場合即ちＣ字型アーム１１３のスライド移
動がＸＺ平面内でなされる場合について説明する。

【００６８】Ｃ字型アーム１０３を図８の反時計方向に
回転させた場合には、図８から明らかなように、アイソ
センタ相当位置８０１はＺ軸方向及びＸ軸方向に移動す
ることとなる。従って、移動量演算手段７０１はシステ
ムコントローラ２２２から入力される第１及び第２の伸
長手段１０２，１０５の伸長量、ホルダ１０６に対する
Ｃ字型アーム１０３のスライド量、並びに回転手段１０
８の回転角度に基づいて、基準位置Ｓ１におけるアイソ
センタ１１３のＺ軸方向及びＸ軸方向の移動量を計算
し、その移動量の指示と共に天板１１０のＺ軸方向とＸ
軸方向への移動指示を天板モータ制御手段７０２に出力
する。天板モータ制御手段７０２は、天板１１０をＺ軸
方向及びＸ軸方向に指示（計算）された移動量だけ移動
させることによって、被検体１０９とＸ線源１０１及び
撮像手段１０４との距離を補正する。即ち、アイソセン
タ相当位置８０２を検査部位８０１の位置にまで移動さ
せる。

【００６９】一方、Ｃ字型アーム１０３を図９の時計方
向に回転させた場合には、図９から明らかなように、ア
イソセンタ相当位置８０１はＺ軸と反対の方向及びＸ軸
と反対の方向に移動することとなる。従って、移動量演
算手段７０１はシステムコントローラ２２２から入力さ
れる第１及び第２の伸長手段１０２，１０５の伸長量、
ホルダ１０６に対するＣ字型アーム１０３のスライド
量、並びに回転手段１０８の回転角度に基づいて、基準
位置Ｓ１におけるアイソセンタ１１３のＺ軸方向及びＸ
軸方向の移動量を計算し、その移動量の指示と共に、天
板１１０の移動方向の指示を天板モータ制御手段７０２
に出力する。天板モータ制御手段７０２は、天板１１０
をＺ軸と反対の方向及びＸ軸と反対の方向に指示（計
算）された移動量だけ移動させることによって、被検体
１０９とＸ線源１０１及び撮像手段１０４との距離を補
正する。即ち、アイソセンタ相当位置８０２を検査部位
８０１の位置にまで移動させる。ただし、回転手段１０
８の回転角が基準となる回転角以外の場合即ちＣ字型ア
ーム１１３のスライド移動がＸＹＺ面内でなされる場合
には、回転手段１０８の回転角に応じて、Ｙ軸方向の移
動も必要となることはいうまでもない。

【００７０】以上説明したように、実施の形態２のＸ線
装置では、移動量演算手段７０１が計算した第１及び第
２の伸長手段１０２，１０５による撮像系の伸長量、Ｃ
字型アーム１０３のスライド量、及び回転手段１０８の
回転量に起因するアイソセンタ相当位置８０２の移動量
及び移動方向を計算し、天板モータ制御手段７０２が天
板モータ７０３を制御してアイソセンタ相当位置８０２
の移動を補正する方向に天板１１０を移動させることに
よって、撮影系と被検体１０９との位置関係のずれすな
わち検査部位８０１とアイソセンタ相当位置８０２との
ずれを補正することが可能となるので、Ｃ字型アーム１
０３のスライド移動後に天板１１０の位置を変更して被
検体１０９の位置決めをやり直す必要がなくなる。従っ
て、診断効率（治療効率）の向上を図ることができる。

【００７１】ただし、実施の形態２では、天板１１０の
移動によってのみ撮影系と被検体１０９との位置関係の
ずれを補正することとしたが、これに限定されることは
なく、例えば、Ｃ字型アーム１０３を支持する回転手段
１０８をＺ軸方向に沿って移動可能な周知の機構を支柱
１０７に設けることによって、回転軸１１１を移動させ
撮影系と被検体１０９との位置関係のずれを補正しても
よいことはいうまでもない。さらには、Ｚ軸に沿った回
転軸１１１の移動と天板１１０の移動とを組み合わせて
もよい。

【００７２】なお、実施の形態１，２のＸ線装置では、
Ｃ字型アーム１０３に対するＸ線源１０１及び撮像手段
１０４の傾斜角は固定としたが、例えば、Ｘ線ビームの
照射方向を可変させるための機構をＸ線源１０１に設
け、第１及び第２の伸長手段１０２，１０５の伸長をそ
れぞれ異なる伸長量とすることによって、Ｃ字型アーム
１０３をスライド移動させることなく撮像角度を可変で
きることはいうまでもない。

【００７３】また、実施の形態１，２のＸ線装置では、
Ｃ字型アーム１０３を床面に立設した支柱１０７で支持
する構成としたが、これに限定されることはなく、例え
ば、図１０に示すように、天井に設置した第１及び第２
のガイドレール１００１，１００２に沿って移動可能に
設置された回転機構１００３に支持される支柱１００４
でＣ字型アーム１０３を支持する天井吊り方式のＸ線装
置にも適用可能なことはいうまでもない。

【００７４】さらには、本願発明は医療診断用のＸ線装
置に最も適していることはいうまでもない。

【００７５】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。

【００７６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）少ない設置面積で被検体を透視あるいは撮影する
時の撮像域を拡大させることができる。 （２）ＩＶＲ中における三次元的Ｘ線像の撮像域を拡大
させることができる。 （３）術者の負担を増加させることなく被検体を透視あ
るいは撮影する時の撮像域を拡大させることができる。 （４）診断効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のＸ線装置の概略構成を
説明するための図である。

【図２】本実施の形態１のＸ線装置の制御部および画像
処理部の機能ブロック構成を説明するための図である。

【図３】実施の形態１のＸ線装置による基準位置での撮
像動作を説明するための図である。

【図４】実施の形態１のＸ線装置による伸長位置での撮
像動作を説明するための図である。

【図５】実施の形態１のＸ線装置における第２の伸長手
段の詳細構成を説明するための図である。

【図６】図５に示すＡ−Ａ線での縦断面図である。

【図７】実施の形態２のＸ線装置の概略構成を説明する
ための図である。

【図８】実施の形態２のＸ線装置においてＣ字型アーム
をホルダに沿って反時計回りにスライドさせた時の被検
体とアイソセンタの移動量との位置関係を説明するため
の図である。

【図９】実施の形態２のＸ線装置においてＣ字型アーム
をホルダに沿って時計回りにスライドさせた時の被検体
とアイソセンタの移動量との位置関係を説明するための
図である。

【図１０】本願発明の他のＸ線装置の概略構成を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１０１…Ｘ線源、１０２…第１の伸長手段、１０３…Ｃ
字型アーム、１０４…撮像手段、１０５…第２の伸長手
段、１０６…ホルダ、１０７…支柱、１０８…回転手
段、１０９…被検体、１１０…天板、１１１…回転中心
軸、１１２…照射中心軸、１１３…アイソセンタ、１１
４…伸長時の照射中心軸、２００…透視撮影画像処理
部、２０１…Ａ／Ｄ変換手段、２０２…画像処理手段、
２０３…フレームメモリ、２０４…表示階調処理手段、
２０５…Ｄ／Ａ変換手段、２０６…表示手段、２０７…
切り換え手段、２１０…三次元的撮影画像処理部、２１
１…データ収集手段、２１２…前処理手段、２１３…コ
ンボルバ、２１４…逆投影手段、２１５…イメージメモ
リ、２１６…画像変換手段、２２０…制御部、２２１…
Ｘ線制御手段、２２２…システムコントローラ、２２３
…操作手段、２２４…第１のスライドモータ制御手段、
２２５…第１のスライドモータ、２２６…第２のスライ
ドモータ制御手段、２２７…第２のスライドモータ、５
０１…外枠、５０２…内枠、５０３…ラック、５０４…
リニアガイドブロック、５０５…モータブラケット、５
０６…ピニオンギア、５０７…前後動枠、５０８…支持
部材、５０９…リニアガイドレール、７０１…移動量演
算手段、７０２…天板モータ制御手段、７０３…天板モ
ータ、８０１…検査部位、８０２…アイソセンタ相当位
置、１００１…第１のガイドレール、１００２…第２の
ガイドレール、１００３…回転機構、１００４…支柱。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円弧状に伸びた支持部材の一端にＸ線を
   被検体に放射状に照射するＸ線源が設けられ、他端に前
   記被検体のＸ線像を撮像する受像手段が設けられて撮像
   系が形成されており、該撮像系を前記支持部材の支持点
   に設けられた回転手段で片持ちに支持するＸ線装置にお
   いて、 前記支持部材の両端部に、前記Ｘ線源及び受像手段を前
   記支持点から遠ざかる方向に移動させる伸長手段を備え
   たことを特徴とするＸ線装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のＸ線装置において、 前記支持部材の形状に沿って前記撮像系を移動させた時
   の該撮像系の移動量及び／又は前記伸長手段を伸長させ
   て前記Ｘ線源と受像手段とを移動させたときの該伸長手
   段の移動量に基づいて、前記撮像系と被検体との相対的
   な位置を補正する補正手段を備えたことを特徴とするＸ
   線装置。